多接口融合的仪器端远程控制库设计与实现
发布时间：2021-03-31 04:55
测试仪器远程控制是指计算机通过总线远程操作测试仪器。随着信息技术的快速发展以及测试难度日益加大,智能化和网络化成为了测试仪器新的发展方向。将为了满足更高的智能化的需求,计算机通过总线远程控制测试仪器,将测试仪器的专业的硬件功能与计算机技术结合在一起成为一种新的发展趋势。同时为了满足网络化的需求,LAN接口远程控制技术也得到了巨大的发展,使得测试仪器能够支持更多接口的远程控制方式。本课题的主要任务是设计一款可同时支持多种接口的仪器端远程控制库。该库具有可同时支持多种接口远程控制的特征。本论文主要研究内容如下:1.针对仪器端远程控制系统的相关需求,完成仪器端远程控制系统的软件总体方案设计。首先对远程控制系统整体的结构和功能进行分析,之后就远程控制系统在仪器端的部分进行详细分析,通过需求分析,设计仪器端远程控制库的总体方案,将整个仪器端远程控制库分成接口调度层和接口通信层两部分分别进行实现。2.针对多接口设备端驱动程序具有的共同功能的特点,为实现多接口设备端驱动程序之间的调度问题,设计接口调度层程序。接口调度层的主要功能是提供统一的功能函数以模糊各个接口的物理差异,对仪器资源的统一分配和加锁...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
仪器远程控制系统的总体框架
电子科技大学硕士学位论文8综上分析，接口调度层应完成3个工作，即提供统一接口调度函数、实现锁机制和提供远程本地状态集。接口调度层的工作流程如图2.2所示。图2-2接口调度层工作流程2.3接口通信层需求分析随着电子测量技术的发展，测试测量领域内对仪器的性能提出了越来越高的要求，教研室正在研制的任意波形发生器和失真信号发生器都要求能够支持多种接口的远程控制操作。在本课题设计的接口通信层旨在解决这个困扰，使控制计算机能够直接通过不同的仪器接口对仪器进行远程控制。本课题的接口通信层需包括三个部分，分别是USB接口驱动和LAN接口驱动和GPIB接口驱动。2.3.1USB接口驱动需求分析USB接口驱动是遵循USBTMC协议和USBTMC_USB488协议设计的，其连接方式和数据传输方式需严格遵守USBTMC协议和USBTMC_USB488协议规定。USBTMC协议建立在USB协议[19]基础之上的一种协议，是USB联盟针对测试测量领域的需求而专门制定的。所以USBTMC协议必须能兼容USB通用协议的各项规范[20]。USBTMC协议在USB通用协议的基础上还提出额外的协议要求。它进一步扩展了USB接口在测试仪器当中的应用，并且建立一个统一的标准。USBTMC_USB488协议是USBTMC协议的子协议，使设备能够使用基于IEEE488.2标准的USBTMC消息通过USB接口进行通信[21]。根据USBTMC协议和USBTMC_USB488协议规定，USB接口驱动的需实现4个端点，分别是控制端点、批量输入端点、批量输出端点和中断输入端点。USBTMC协议的通信模型如图2-3所示：其中控制端点是任何USB设备都必须支持的，用以控制传输。控制端点主要实现USB标准请求，类请求和自定义请求。除了标准请求外，USBTMC协议和USBTMC_USB488协议共定义了8个必须支持的类请求和4个可选的类请求，用以实现测试测量仪器的特定操作?
第二章仪器端远程控制库总体设计方案9指令和其处理结果就是通过这2个端点进行传输的。中断输入端点用以IEEE488定义的服务请求功能，设备可通过中断输入端点向主机发送状态字节，用于向主机服务请求。图2-3USBTMC协议的传输模型2.3.2LAN接口驱动需求分析LAN接口驱动是遵循VXI-11协议[21]设计的，其连接方式和数据传输方式需严格遵守VXI-11协议的规定。图2-4VXI-11协议定义的三个通道VXI-11协议是LXI协议的重要组成部分，LXI使用VXI-11协议作为仪器发现机制。VXI-11协议是基于ONC-RPC远程过程调用定义的一套网络仪器协议[21]。VXI-11协议在控制器和设备之间定义了三个通道来传递网络仪器消息，分别是核心通道、终止通道和中断通道，如图2-4所示。核心通道用于传输所有对仪器的RPC操作请求，包括连接管理、数据读写、前面板锁定等，终止通道用于终止正在进行的RPC调用，中断通道用于仪器请求服务时通知网络仪器客户端，并可用于
【参考文献】：
期刊论文
[1]VXI-11协议的完整开发与库的实现[J]. 韩旭,宋华军,王跃宗. 现代电子技术. 2020(10)
[2]一种用于USB设备自动热插拔的多通道检测系统设计[J]. 董攀. 化工自动化及仪表. 2019(05)
[3]基于GeoCom接口远程控制软件研究与设计[J]. 邓清军,王盼,许邦鑫. 地理空间信息. 2017(10)
[4]中国部分精密仪器与装备发展现状及展望[J]. 贾平. 科技导报. 2017(11)
[5]IMX6基于Vxworks的Framebuffer驱动移植[J]. 丰新龙,李素平. 电子技术与软件工程. 2016(17)
[6]通过VXI-11协议控制LXI仪器[J]. 耿建平,邓力. 微计算机信息. 2011(10)
[7]LXI仪器中VXI-11协议的研究与实现[J]. 钟世春,马敏,王厚军. 电子科技大学学报. 2010(S1)
[8]Linux下基于socket多线程并发通信的实现[J]. 王远洋,周渊平,郭焕丽. 微计算机信息. 2009(15)
[9]基于GPIB总线和VISA标准自动测试系统的应用[J]. 孟馨,王志刚,马文敏,王新磊. 河北工业大学学报. 2009(02)
[10]基于IVI技术数字示波器驱动器设计[J]. 刘重围,沈艳. 微计算机信息. 2008(22)
硕士论文
[1]基于USB中断通道的TMC仪器控制协议研究及其实现[D]. 叶建伟.电子科技大学 2017
[2]基于FPGA的嵌入式以太网接口设计[D]. 张杰.西安电子科技大学 2014
[3]自动化仪器仪表行业分析及企业发展方向研究[D]. 彭敬兵.重庆理工大学 2014
[4]任意波形发生器SCPI服务程序及参数自动校正系统设计[D]. 吴圆霞.电子科技大学 2014
[5]通用测试仪器USBTMC协议的研究与实现[D]. 翟果.电子科技大学 2013
[6]基于GPIB的AWG程控通信接口系统的设计与实现[D]. 王倩.长春工业大学 2012
[7]基于USBTMC协议的USB接口虚拟仪器的研究[D]. 姜成航.大连理工大学 2005
[8]USB总线接口技术及应用研究[D]. 李星宇.南京航空航天大学 2003
本文编号：3110831
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
仪器远程控制系统的总体框架
电子科技大学硕士学位论文8综上分析，接口调度层应完成3个工作，即提供统一接口调度函数、实现锁机制和提供远程本地状态集。接口调度层的工作流程如图2.2所示。图2-2接口调度层工作流程2.3接口通信层需求分析随着电子测量技术的发展，测试测量领域内对仪器的性能提出了越来越高的要求，教研室正在研制的任意波形发生器和失真信号发生器都要求能够支持多种接口的远程控制操作。在本课题设计的接口通信层旨在解决这个困扰，使控制计算机能够直接通过不同的仪器接口对仪器进行远程控制。本课题的接口通信层需包括三个部分，分别是USB接口驱动和LAN接口驱动和GPIB接口驱动。2.3.1USB接口驱动需求分析USB接口驱动是遵循USBTMC协议和USBTMC_USB488协议设计的，其连接方式和数据传输方式需严格遵守USBTMC协议和USBTMC_USB488协议规定。USBTMC协议建立在USB协议[19]基础之上的一种协议，是USB联盟针对测试测量领域的需求而专门制定的。所以USBTMC协议必须能兼容USB通用协议的各项规范[20]。USBTMC协议在USB通用协议的基础上还提出额外的协议要求。它进一步扩展了USB接口在测试仪器当中的应用，并且建立一个统一的标准。USBTMC_USB488协议是USBTMC协议的子协议，使设备能够使用基于IEEE488.2标准的USBTMC消息通过USB接口进行通信[21]。根据USBTMC协议和USBTMC_USB488协议规定，USB接口驱动的需实现4个端点，分别是控制端点、批量输入端点、批量输出端点和中断输入端点。USBTMC协议的通信模型如图2-3所示：其中控制端点是任何USB设备都必须支持的，用以控制传输。控制端点主要实现USB标准请求，类请求和自定义请求。除了标准请求外，USBTMC协议和USBTMC_USB488协议共定义了8个必须支持的类请求和4个可选的类请求，用以实现测试测量仪器的特定操作?
第二章仪器端远程控制库总体设计方案9指令和其处理结果就是通过这2个端点进行传输的。中断输入端点用以IEEE488定义的服务请求功能，设备可通过中断输入端点向主机发送状态字节，用于向主机服务请求。图2-3USBTMC协议的传输模型2.3.2LAN接口驱动需求分析LAN接口驱动是遵循VXI-11协议[21]设计的，其连接方式和数据传输方式需严格遵守VXI-11协议的规定。图2-4VXI-11协议定义的三个通道VXI-11协议是LXI协议的重要组成部分，LXI使用VXI-11协议作为仪器发现机制。VXI-11协议是基于ONC-RPC远程过程调用定义的一套网络仪器协议[21]。VXI-11协议在控制器和设备之间定义了三个通道来传递网络仪器消息，分别是核心通道、终止通道和中断通道，如图2-4所示。核心通道用于传输所有对仪器的RPC操作请求，包括连接管理、数据读写、前面板锁定等，终止通道用于终止正在进行的RPC调用，中断通道用于仪器请求服务时通知网络仪器客户端，并可用于
【参考文献】：
期刊论文
[1]VXI-11协议的完整开发与库的实现[J]. 韩旭,宋华军,王跃宗. 现代电子技术. 2020(10)
[2]一种用于USB设备自动热插拔的多通道检测系统设计[J]. 董攀. 化工自动化及仪表. 2019(05)
[3]基于GeoCom接口远程控制软件研究与设计[J]. 邓清军,王盼,许邦鑫. 地理空间信息. 2017(10)
[4]中国部分精密仪器与装备发展现状及展望[J]. 贾平. 科技导报. 2017(11)
[5]IMX6基于Vxworks的Framebuffer驱动移植[J]. 丰新龙,李素平. 电子技术与软件工程. 2016(17)
[6]通过VXI-11协议控制LXI仪器[J]. 耿建平,邓力. 微计算机信息. 2011(10)
[7]LXI仪器中VXI-11协议的研究与实现[J]. 钟世春,马敏,王厚军. 电子科技大学学报. 2010(S1)
[8]Linux下基于socket多线程并发通信的实现[J]. 王远洋,周渊平,郭焕丽. 微计算机信息. 2009(15)
[9]基于GPIB总线和VISA标准自动测试系统的应用[J]. 孟馨,王志刚,马文敏,王新磊. 河北工业大学学报. 2009(02)
[10]基于IVI技术数字示波器驱动器设计[J]. 刘重围,沈艳. 微计算机信息. 2008(22)
硕士论文
[1]基于USB中断通道的TMC仪器控制协议研究及其实现[D]. 叶建伟.电子科技大学 2017
[2]基于FPGA的嵌入式以太网接口设计[D]. 张杰.西安电子科技大学 2014
[3]自动化仪器仪表行业分析及企业发展方向研究[D]. 彭敬兵.重庆理工大学 2014
[4]任意波形发生器SCPI服务程序及参数自动校正系统设计[D]. 吴圆霞.电子科技大学 2014
[5]通用测试仪器USBTMC协议的研究与实现[D]. 翟果.电子科技大学 2013
[6]基于GPIB的AWG程控通信接口系统的设计与实现[D]. 王倩.长春工业大学 2012
[7]基于USBTMC协议的USB接口虚拟仪器的研究[D]. 姜成航.大连理工大学 2005
[8]USB总线接口技术及应用研究[D]. 李星宇.南京航空航天大学 2003
本文编号：3110831
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